No proceso de deseño de PCB, a división do plano de potencia ou a división do plano de terra levará ao plano incompleto. Deste xeito, cando se encamiña o sinal, o seu plano de referencia abarcará dun plano de potencia a outro. Este fenómeno chámase división do intervalo de sinal.
Diagrama esquemático de fenómenos de segmentación cruzada
A segmentación cruzada, para o sinal de baixa velocidade pode non ter relación, pero no sistema de sinal dixital de alta velocidade, o sinal de alta velocidade toma o plano de referencia como camiño de retorno, é dicir, o camiño de retorno. Cando o plano de referencia está incompleto, ocorrerán os seguintes efectos adversos: a segmentación cruzada pode non ser relevante para os sinais de baixa velocidade, pero nos sistemas de sinais dixitais de alta velocidade, os sinais de alta velocidade toman o plano de referencia como camiño de retorno, que é, o camiño de volta. Cando o plano de referencia está incompleto, produciranse os seguintes efectos adversos:
l Descontinuidade da impedancia que dá como resultado o funcionamento do cable;
l Fácil de provocar interferencias entre sinais;
l Provoca reflexións entre sinais;
l A forma de onda de saída é fácil de oscilar aumentando a área do bucle da corrente e a inductancia do bucle.
l A interferencia da radiación no espazo aumenta e o campo magnético no espazo vese afectado facilmente.
l Aumentar a posibilidade de acoplamento magnético con outros circuítos da placa;
l A caída de tensión de alta frecuencia no indutor de bucle constitúe a fonte de radiación de modo común, que se xera a través do cable externo.
Polo tanto, o cableado do PCB debe estar o máis próximo posible a un plano e evitar a división cruzada. Se é necesario cruzar a división ou non pode estar preto do plano de terra da potencia, estas condicións só se permiten na liña de sinal de baixa velocidade.
Procesamento entre particións no deseño
Se a división cruzada é inevitable no deseño de PCB, como tratala? Neste caso, a segmentación debe ser reparada para proporcionar un camiño de retorno curto para o sinal. Os métodos de procesamento comúns inclúen engadir o condensador de reparación e cruzar a ponte de fío.
l Condensador de costura
Na sección transversal do sinal colócase normalmente un capacitor cerámico 0402 ou 0603 cunha capacidade de 0,01uF ou 0,1uF. Se o espazo o permite, pódense engadir varios condensadores deste tipo.
Ao mesmo tempo, intente asegurarse de que o fío de sinal estea dentro do rango de capacidade de costura de 200 mil, e canto menor sexa a distancia, mellor; As redes dos dous extremos do capacitor corresponden respectivamente ás redes do plano de referencia polas que pasan os sinais. Vexa as redes conectadas nos dous extremos do capacitor na figura seguinte. As dúas redes diferentes destacadas en dúas cores son:
lPonte sobre o fío
É común "procesar en terra" o sinal a través da división na capa de sinal, e tamén pode haber outras liñas de sinal de rede, a liña "terreo" o máis grosa posible.
Habilidades de cableado de sinal de alta velocidade
a)interconexión multicapa
O circuíto de enrutamento de sinal de alta velocidade adoita ter unha alta integración, alta densidade de cableado, o uso de placas multicapa non só é necesario para a fiación, senón tamén un medio eficaz para reducir as interferencias.
A selección razoable de capas pode reducir moito o tamaño da tarxeta de impresión, pode facer un uso completo da capa intermedia para configurar o escudo, pode entender mellor a conexión a terra próxima, pode reducir eficazmente a inductancia parasitaria, pode reducir eficazmente a lonxitude de transmisión do sinal. , pode reducir moito a interferencia cruzada entre sinais, etc.
b)Canto menos dobrada a vantaxe, mellor
Canto menos flexión do chumbo entre os pinos dos dispositivos de circuíto de alta velocidade, mellor.
O cable de cableado do circuíto de enrutamento de sinal de alta velocidade adopta unha liña recta completa e necesita xirar, que se pode usar como polilínea de 45 ° ou xiro de arco. Este requisito só se usa para mellorar a resistencia da lámina de aceiro nun circuíto de baixa frecuencia.
En circuítos de alta velocidade, cumprir este requisito pode reducir a transmisión e acoplamento de sinais de alta velocidade e reducir a radiación e a reflexión dos sinais.
c)Canto máis curta sexa a vantaxe, mellor
Canto máis curto sexa o cable entre os pinos do dispositivo de circuíto de enrutamento de sinal de alta velocidade, mellor.
Canto máis longo sexa o cable, maior será o valor de inductancia e capacitancia distribuída, o que terá moita influencia no paso do sinal de alta frecuencia do sistema, pero tamén cambiará a impedancia característica do circuíto, o que provocará a reflexión e oscilación do sistema.
d)Cantas menos alternancias entre as capas de chumbo, mellor
Cantas menos alternancias entre capas entre os pinos dos dispositivos de circuíto de alta velocidade, mellor.
O chamado "canto menos alternancia de cables entre capas, mellor" significa que cantos menos orificios se utilicen na conexión dos compoñentes, mellor. Medido que un burato pode traer uns 0,5 pf de capacitancia distribuída, o que resulta nun aumento significativo do atraso do circuíto, reducindo o número de buratos pode mellorar significativamente a velocidade.
e)Observe a interferencia cruzada paralela
O cableado de sinal de alta velocidade debe prestar atención á "interferencia cruzada" introducida polo cableado paralelo de curta distancia da liña de sinal. Se non se pode evitar a distribución paralela, pódese dispor unha gran área de "terra" no lado oposto da liña de sinal paralela para reducir moito a interferencia.
f)Evita pólas e tocos
O cableado de sinal de alta velocidade debe evitar ramificacións ou formación de Stub.
Os tocones teñen un gran efecto sobre a impedancia e poden provocar a reflexión do sinal e a sobrecarga, polo que normalmente debemos evitar tocos e ramas no deseño.
O cableado en cadea de margarita reducirá o impacto no sinal.
g)As liñas de sinal van ata o piso interior na medida do posible
A liña de sinal de alta frecuencia que camiña na superficie é fácil de producir gran radiación electromagnética e tamén é fácil de ser interferida por radiación ou factores electromagnéticos externos.
A liña de sinal de alta frecuencia envíase entre a fonte de alimentación e o fío de terra, a través da absorción de ondas electromagnéticas pola fonte de alimentación e a capa inferior, a radiación xerada reducirase moito.